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目录
一、设计任务书 ............................................................................................................................... 1
1.设计目的 2.设计内容（包括：题目、简图、使用要求、已知条件、设计任务）
二、传动装置的总体设计及初步计算
1.球磨机的基本参数 2.总体方案确定 3.选择电动机
4.确定传动装置总传动比，分配各级传动比 5.传动装置的运动和动力参数 三、传动件的设计计算及修改传动装置的运动和动力参数
1.带传动的设计计算
2.第一次修改各轴的运动和动力参数 3.开式齿轮传动的设计计算 4.验算工作转速
5.第二次修订各轴的运动和动力参数
四、球磨机罐体及轴系设计
1.罐体结构设计
2.小齿轮轴系的设计计算
3.支撑辊及其轴系（或改进工作罐体轴系）的设计计算
五、设计联接螺栓 六、设计开启门 七、设计总结 八、参考资料
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一、设计任务书
设计目的（参考《手册》P1）
1） 总结和综合运用已经学过的有关知识，分析和解决工程实际问题。
2） 学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置和简单机
械的设计过程。
3） 进行基本技能的训练，例如计算、绘制方案草图、运用设计资料、查阅机械设
计手册、标准、规范以及运用经验数据进行经验估算等。
4） 运用绘图软件（Autodesk Inventor）进行计算机辅助设计绘图。
设计内容（参考《手册》PP18-19）
1） 设计题目：设计供实验室使用的球磨机（如图1所示）。(参考《手册》P18-图
7-1)
1.电机 2.带传动 3.齿轮传动 4.滚轮 5.球磨机筒体 6.轴承 a.电机、小带轮轴 b.大带轮轴 c.大齿轮、筒体轴心
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2） 使用要求：
球磨机研磨物料20kg； 每天工作8小时；
要求工作平稳（允许有轻微冲击）。 3） 已知条件：
周边及粉碎效率90%； 制造方式：单件生产。 4） 应完成的设计工作：
a. 球磨机总体方案设计：
方案比较并确定最佳方案； 球磨机基本参数的计算； 选择电动机；
确定各传动件的传动比；
传动装置的运动和动力参数计算。 b. 传动件的设计及计算：
带传动的设计计算
第一次修改各轴的运动和动力参数 开式齿轮的传动设计计算；
第二次修改各轴的运动和动力参数 c. 球磨罐体设计及轴系设计：
罐体结构设计
小齿轮轴系的设计计算
支撑辊及其轴系（或改进工作罐体轴系）的设计计算。 d. 设计联接螺栓。
e. 计算机或手工绘制工作图：
球磨机总体图（附《手册》P39-图7－23）；
罐体部件图（A2，表达出：罐体结构；大齿圈连接结构；开启门结构）； 小齿轮轴系部件草图（3#复印纸，还包括轴系3D、2D受力图；弯矩图；扭矩图）
主要零件的零件工作图（A3－小带轮；A3－小齿轮；A4/A3－小齿轮轴）。 f. 编写设计说明书（按目录要求内容：大小标题、内容过程及出处、结论、
讨论；一定有辅助说明图；表格。注意，公式、图、表排好顺序）。
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二、传动方案的总体设计及初步计算
球磨机的基本参数（参考《手册》P19）
计算内容 1）研磨介质的合理载量G0 结果 G1?0.14 G0 式中：G1：研磨物料（kg），已知条件可知G1=20kg； G0：研磨介质（钢球）的合理装载量（kg）。 G0?G1/0.14?20/0.14?142.857kg 2）计算罐体体积V G0?142.857kg G0?V?? 式中：V：罐体容积（m） 3γ：研磨介质（钢球）的比重，γ取4800kg/m φ：研磨介质的填充系数，对于干式球磨机φ取0.3。 3V?G0/(??)?142.857/(0.3?4800)?0.0992m3 3）计算罐体内径D V?0.0992m3 V??4?D2?L 式中：D：球磨机内径（m）； L：球磨罐长度，L取1.2D（m）。 D?34V1.2??0.472m D?0.472m 4）计算电机有利工作转速N2 n2?37.2/D(r/min) n2?37.2/0.47?54.15 r/min
n2?54.15 r/min 总体方案确定
（参考《手册》PP19-20, 参考教材PP425-426/PP428-431）
从球磨机的基本参数计算可知，球磨机转速为54.15r/min,电动机的转速一般有
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1500r/min、1000r/min、750r/min三种，由此可算出本设计的传动比i=18.098,在15到30的范围之内，初步拟订以下四种方案进行选择（都是2级传动）：
表1 各种传动方案论证
简图 优、缺点 简图 优、缺点 电动机通过蜗轮蜗杆传动带动开式齿轮。该传动方案结构紧凑，占地面积小，但传动效率低，价格昂贵。 简图 优、缺点 电动机通过V带传动装置带动一对开式齿轮。皮带具有减震、平稳、制造简单、价格便宜等优点，但缺点是带传动效率低，占地面积大。 简图 优、缺点 电动机通过圆柱减速器带动一对开式齿轮。优点是结构紧凑、传动可靠，缺点是机械构造较复杂、制造费用高。 电动机通过圆锥齿轮减速器带动一对开式齿轮。它和图c的情况相似。 结论：根据球磨机的工作要求并考虑经济条件，选用方案b比较合适，既可以降低制造维修费用，又可以得到预期的效果。 5
球磨机设计说明书参考版(其数据仅供参考)[1].(DOC)
